Katmanlı imalat yöntemi ile üretilen Tı6AL4V esaslı desenli yapılarda toz metalurjisi ile seramik katkısının mekanik performansa etkisi
The effect of ceramic reinforcement processed by powder metallurgy on mechanical performance in Ti6AL4V based patterned structures produced by additive manufacturing method
- Tez No: 816316
- Danışmanlar: PROF. GÖKHAN KÜÇÜKTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Günümüzde Eklemeli İmalat başlangıçta hızlı prototipleme amacıyla kullanılmaya başlamış bir teknolojidir. Ancak son zamanlarda geleneksel imalat yöntemlerine alternatif olan bir teknoloji olmaya başlamıştır. Özellikle metal eklemeli imalat teknolojileri ile üretilen parçalar medikal, uzay ve havacılık gibi önemli sektörlerde kullanılmaktadır. Metal eklemeli imalat yöntemlerinden elektron ışını ile ergitme metodunda metal tozları elektron ışını ile ergitilerek katman katman üretim yapılmaktadır. Bu tez çalışmasında elektron ışını ergitmeli sistemlerde üretilen numunelerin mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi üzerine bir çalışma yapılmıştır. Bu amaçla biyouyumlu Ti6Al4V malzemeden, eklemeli imalat ile boşluklu geometrik desenlere sahip kompakt matris yapılar içerisine toz metalurjisi tekniği ile seramik partiküller takviye edilerek kompozit yapılar elde edilmiştir. Elde edilen bu kompozit yapılar üzerinde sertlik ölçümü ve eğme mukavemeti testleri yapılmıştır. Üretilmiş olan kompozit yapıların, mikro yapısal analizleri SEM ve optik görüntüleme ve EDX elementel analiz yöntemleri ile birlikte değerlendirilmiştir. Kompozit malzeme üretimleri sonucunda matris ile seramik takviye arasındaki ara yüzeylere bakıldığında iyi bir sinterlemenin gerçekleştiği gözlenmiştir. Eklemeli imalat ile farklı geometrik desenlerin matris metali içerisinde yapısı içerisinde oluşturulan farklı geometrideki desenler içerisinde yer alan takviye elemanı seramiğin kompozit yapının performansına etkisi yapılan test ve görüntülemeler ile incelenmiştir. Sonuç olarak altı farklı geometrik desenlerde, genelde yuvarlak formlarda mekanik dayanımın daha yüksek elde edildiği görülmüştür. Geometrik desen yapısı içerisinde iyi bir sinterleme elde edilerek homojen bir sinterleme bandı elde edildiği mikro fotoğraflardan görülmüştür. Referans numuneye göre mekanik dayanımda en iyi iyileşme dairesel formlu B2 numunelerinde %21 artış ile gerçekleşmiştir.
Özet (Çeviri)
Nowadays, Additive Manufacturing is a technology that was initially used for rapid prototyping. However, it has recently started to be a technology that is an alternative to traditional manufacturing methods. Especially the parts produced with metal additive manufacturing technologies are used in important sectors such as medicine, aerospace and aviation. In the electron beam melting method, the metal powders are melted with the electron beam and the production is made layer by layer. In this thesis, a study was conducted on the improvement of the mechanical properties of the samples produced in electron beam melting systems. For this purpose, composite structures were obtained by reinforcing ceramic particles from biocompatible Ti6Al4V material with powder metallurgy technique into compact matrix structures with hollow geometrical patterns by additive manufacturing. Hardness measurement and bending strength tests were carried out on these composite structures. Microstructural analyses of the produced composite structures were evaluated with SEM and optical imaging, and EDX elemental analysis methods. As a result of the production of composite materials, when the interfaces between the matrix and the ceramic reinforcement were examined, good sintering was observed. The effect of the reinforcement element ceramic, which is included in the patterns in different geometries created in the structure of different geometric patterns in the matrix metal with additive manufacturing, on the performance of the composite structure has been examined with tests and visualizations. As a result, it was observed that the mechanical strength was higher in six different geometric patterns, generally in round forms. It has been seen from the microphotographs that a homogeneous sintering band was obtained by obtaining good sintering in the geometric pattern structure. Compared to the reference sample, the best improvement in mechanical strength was achieved in circular form B2 samples with an increase of 21%.
Benzer Tezler
- Investigation of effects of heat treatment and hot isostatic pressing on micro-drilling of additively manufactured Ti6Al4V alloy
Eklemeli imalat yöntemi ile üretilen Ti6Al4V alaşımının mikro-delme işlemi üzerine ısıl işlem ve sıcak izostatik preslemenin etkilerinin araştırılması
AHMET BALCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM ÇİÇEK
- Numerical and experimental investigation on the crushing behaviour of auxetic lattice cells produced with additive manufacturing techniques
Eklemeli imalat teknikleri ile üretilmiş ökzetik kafes yapıların ezilme davranışlarının nümerik ve deneysel olarak incelenmesi
KADİR GÜNAYDIN
Doktora
İngilizce
2020
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ANTONIO MATTIA GRANDE
- SLE (seçici lazer ergitme) yöntemi ile üretilen Ti6Al4V alaşımının ısıl işlemi ve karakterizasyonu
Heat treatment and characterization of Ti6Al4V alloy produced by selective laser melting (SLM) method
ESRA ZERİNA APPAVURAVTHER
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET TÜRK
- Mechanical properties of ti6al4v parts produced by electron beam melting and topology optimization in different building directions
Elektron ışını ergitme yöntemi ile üretilen ti6al4v parçaların farklı kurulum yönlerindeki mekanik özellikleri ve topoloji optimizasyonu
SELEN TEMEL YİĞİTBAŞI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN İLHAN KONUKSEVEN
DR. ORHAN GÜLCAN
- Katmanlı imalat ile üretilen ve lazer kaynağı ile birleştirilen Tİ6AL4V malzemenin mikroyapı ve mekanik özelliklerine ısıl işlemin etkisi
The effect of heat treatment on microstructural and mechanical properties of additive manufacturing and laser welded Tİ6AL4V material
KADİR AYDIN
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA KARAMOLLA